DOE实验田口实验方法.ppt

课程目录 基础与原理 为什么需要DOE DOE的分类 DOE使用时机 DOE基本步骤 DOE基本概念 损失函数介绍 田口实验方法 直交表的配置 应用与分析 直交表的数据分析 计数型特性 计量型特性 参数设计与分析 望大特性 望目特性 望小特性 MINITAB运用于DOE 案例研究与练习 SECTION I 基础与原理 第一章 DOE 简介 为什么需要DOE 同样在生产同规格的产品，为什么有些厂商的良品率就是比较高。 同样是在生产同类型的产品，为什么有些人的产品性能以及寿命就是比较好，而成本又比较低呢？This is the Know how 实验设计的想法 Y=f(x)的思想 DOE的分类 全因子试验设计(Full Factorial Design) 部分因子试验设计(Fraction Factorial Design) 响应曲面方法（Response Surface Methodology） 田口试验设计（Robust Parameter Design） 混料设计（Mixture Design） 调优运算 (Evolutionary Operation) 二阶段的实验步骤 STEP 1:决定Y STEP 2:决定X STEP 3:选择实验方法 STEP 4:配置实验 STEP 5:实验 STEP 6:数据分析 STEP 7:找出关键因子 STEP 8:决定最佳实验组合 STEP 9:估计最佳值 STEP 10:进行确认实验 STEP 11:数据分析 STEP 12:标准化 田口方法的历史 第二次世界大战过后不久，大家都认为日本工业只会制造便宜但品质不良的产品。不过日本人马上发起一项改变形象的计划。1949年，首先由日本的电信实验室做起，他们致力于改良日本的电信通讯系统； 田口玄一博士为了减少实验计划的时间和成本，开发出了一套实验设计的方法。 田口方法的历史 田口博士的实验设计方法在工业上较具有实际应用性，并不以困难的统计为依归。 田口方法的观念是以减少变异、降低成本和最终获利之间的关系为基础，同时减少变异亦即要有较大的再现性和可靠性，而最终目的就是要为制造商和消费者节省更多的成本。 几个基本术语——响应 我们假定过程的结果当中，y1，y2，y3……是我们关心的输出变量，这些我们常常称之为响应（response）； 几个基本术语——可控因子 我们将影响响应的那些变量称为实验问题中的因子。其中x1,x2,x3是人们在实验中可以控制的因子，我们称为可控因子（controlled factor） 几个基本术语——不可控因子 在影响过程和结果的因子中除了控制因子还包括一些非可控因子（uncontrolled factor）：u1,u2……,他们通常包括环境、操作员、材料批次等，对于这些变量我们通常很难把它们控制在某个精确值上。 所有品质管制活动的最终目标就是要生产经得起各种杂音因素考验的产品。 坚耐性(Robustness)就是产品的机能特性对杂音因素的差异不敏感，不受影响。 几个基本术语——水平和处理 为了研究因子对响应的影响，需要用到因子的两个或者更多不同的取值，这些取值称为因子的水平（level）。 各因子选定了各自的水平之后，其组合被称为一个处理（treatment）或者一次实验（trail） 几个基本术语——主效应 举一个简单的例子在农田实验中，考虑两个因子，每个因子都设置了两个水平： A因子：浇水 水少 水多 B因子：施肥 肥少 肥多 实验结果如下（响应是产量（kg））： 几个基本术语——主效应 由于a处于低水平（水少）时，得到的产量平均值为（100+130）/2=115kg； 由于a处于高水平（水多）时，得到的产量平均值是（120+170）/2=145kg， 分析：产量从115kg提高到145kg完全是因子a的作用（因为分析过程中没有考虑因子b），这时我们称因子a的主效应为： 几个基本术语——交互作用 在前面的资料中我们发现： 当因子b处于低水平的时候（肥少），因子a从低水平变到高水平是从100到120，增加20kg ； 当因子b处于高水平的时候（肥多），因子a从低水平变到高水平是从130到170，增加40kg ； 分析：显然同样a因子的变动在不同的b状态下，变化量不同，所以因子a和因子b之间存在交互作用。 几个基本术语——交互作用 交互作用图示 几个基本术语——统计知识 假设检验 方差分析 回归 田口博士的品质概念 一般之定义：符合规格、零缺点、满足顾客的要求。 田口博士的品质定义 他将品质与以金钱表示的成本和损失给合起来，不只是考虑厂商生产时，还将消费者和社会成本、损失也一并包括进去。 〞产品的品质就是该产品售出后对社会的(最小)损失〞 品质特性的